Междумолекулни взаимодействия
Освен химичните връзки вътре в молекулите, между самите молекули действат по-слаби сили на привличане. Това са дисперсионните (Ван дер Ваалсови) сили, които има между всички молекули, диполно-диполните взаимодействия между полярни молекули и водородната връзка. Водородна връзка се образува, когато водород, свързан със силно електроотрицателен атом (F, O, N), се привлича от такъв атом на съседна молекула. Тези взаимодействия определят температурите на топене и кипене, разтворимостта и агрегатното състояние на веществата.
Какво да запомним
- Междумолекулните сили са много по-слаби от ковалентната и йонната връзка.
- Водородна връзка има между молекули с H−F, H−O или H−N връзки (H2O, HF, NH3, алкохоли).
- Дисперсионните сили растат с размера на молекулата.
- По-силни междумолекулни сили означават по-висока температура на кипене.
Пример
Водата (M = 18) кипи при 100 °C, а по-тежкият H2S (M = 34) е газ при стайна температура, защото между молекулите му няма водородни връзки.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Кой водороден халогенид има най-висока температура на кипене?
- HF
- HCl
- HBr
- HI
Отговор: HF
Между молекулите на HF се образуват водородни връзки, затова той кипи при около 19,5 °C, а останалите под −30 °C.
Как се нарича привличането между молекулите на водата чрез водородните атоми?
- Водородна връзка
- Йонна връзка
- Метална връзка
- Ковалентна неполярна връзка
Отговор: Водородна връзка
Водородът, свързан с кислород, се привлича от кислородния атом на съседна молекула вода.
Защо водата има по-висока температура на кипене от H2S?
- Молекулата на водата е по-тежка
- Между молекулите на водата има водородни връзки
- Водата е йонно съединение
- Сярата е по-електроотрицателна от кислорода
Отговор: Между молекулите на водата има водородни връзки
Водородните връзки между молекулите на водата изискват допълнителна енергия, за да бъдат разкъсани при кипене.
Между молекулите на кое вещество действат само дисперсионни сили?
- NH3
- H2O
- HF
- CH4
Отговор: CH4
Метанът е неполярна молекула без H−F, H−O или H−N връзки, затова между молекулите му има само дисперсионни сили.
Кой от халогените има най-висока температура на кипене?
- F2
- Cl2
- I2
- Br2
Отговор: I2
Молекулата на йода е най-голяма, затова дисперсионните сили между молекулите са най-силни.
Кои междумолекулни сили действат между всички молекули?
- Дисперсионните
- Йонните
- Металните
- Водородните връзки
Отговор: Дисперсионни сили
Дисперсионните (Ван дер Ваалсови) сили се дължат на моментни диполи и има между всички молекули.
Какви са междумолекулните сили в сравнение с ковалентната връзка?
- По-силни
- Много по-слаби
- Еднакво силни
- Винаги поне два пъти по-силни
Отговор: Много по-слаби
Междумолекулните взаимодействия са десетки пъти по-слаби от химичните връзки.
Между молекулите на кое вещество се образуват водородни връзки?
- CH4
- H2
- NH3
- CO2
Отговор: NH3
В NH3 водородът е свързан със силно електроотрицателния азот, затова се образуват водородни връзки.
С атом на кой елемент трябва да е свързан водородът, за да участва във водородна връзка?
- C, Si или P
- F, O или N
- Na, K или Li
- S, Cl или Br
Отговор: F, O или N
Водородна връзка образува водород, свързан с малък и силно електроотрицателен атом: F, O или N.
Какви взаимодействия действат между полярните молекули на HCl освен дисперсионните?
- Водородни връзки
- Йонни
- Диполно-диполни
- Метални
Отговор: Диполно-диполни
HCl е полярна молекула, затова между молекулите действат диполно-диполни сили; Cl не образува водородни връзки като F, O и N.
Как се променя температурата на кипене на алканите с нарастване на моларната маса?
- Намалява
- Нараства
- Не се променя
- Става равна на 0 °C
Отговор: Нараства
По-големите молекули имат по-силни дисперсионни сили, затова кипят при по-висока температура.
Защо ледът плава по водата?
- Ледът е по-тежък от водата
- В леда няма водородни връзки
- Ледът съдържа много въздух
- Водородните връзки образуват рехава структура
Отговор: Ледът има по-малка плътност
В леда водородните връзки подреждат молекулите в рехава решетка, затова плътността му е по-малка от тази на водата.
Кое вещество има най-висока температура на кипене?
- H2O
- NH3
- H2S
- CH4
Отговор: H2O
Всяка молекула вода може да образува до четири водородни връзки, затова силите между молекулите ѝ са най-големи.
Защо етанолът се смесва неограничено с вода, а хексанът почти не се разтваря?
- Етанолът е по-тежък
- Хексанът е по-полярен
- Етанолът образува водородни връзки с водата
- Хексанът реагира с водата
Отговор: Водородни връзки с водата
OH групата на етанола образува водородни връзки с молекулите на водата, а неполярният хексан не може.
Защо твърдият CO2 (сух лед) сублимира лесно?
- Има йонна кристална решетка
- Между неполярните молекули действат слаби сили
- Между молекулите има водородни връзки
- Има метална връзка
Отговор: Слаби междумолекулни сили
CO2 е неполярна молекула и между молекулите действат само слаби дисперсионни сили, които се преодоляват лесно.